第1.2课时 库仑定律2022-2023学年高二物理同步练（人教版选修3-1）（含答案）

第1.2课时 库仑定律 一．选择题 1．如图所示，A、B、C为放置在光滑水平面上的三个带电小球，其中B与C之间用长为L的绝缘轻质细杆相连（L远远大于小球的直径），现在三个小球都恰好处于静止状态。已知小球B的带电量为﹣q，小球C的带电量为+16q，则以下判断正确的是（　　） A．小球A的带电量一定为+ B．轻质细杆一定处于被拉伸状态 C．小球A与B之间的距离一定为 D．若将A向右平移一小段距离，释放后A一定向左运动 【答案】C 【解析】AC、设小球A的电荷量为Q，AB间距为x，分析小球A的受力情况，小球B、C对A的库仑力等大反向， ＝k，解得：x＝，Q为任意值，故A错误，C正确； B、分析小球B的受力情况，F＝k﹣k； 由于不知道球A的带电量，故无法确定球A、球C的静电力的合力是否为零，故杆可能是拉力、支持力、没有力，故B错误； D、球A在原来的位置是平衡的，若将A向右平移一小段距离，球B、球C对其的静电力均增加，但球B的静电力增加更快，故若A带正电，则释放后A向右运动，若A带负电，则释放后A向左运动，故D错误； 故选：C。 2．在库仑那个年代，人们还不知道怎样测量物体所带的电荷量，甚至连电荷量的单位都没有，但是库仑采用了一种巧妙的实验方法﹣﹣“倍减法”，定量研究了电荷间相互作用规律。假若库仑当年取三个完全相同的金属小球A、B、C，使金属小球A带有一定量的电荷，金属小球B、C不带电。先将小球A、B接触后放在相距适当距离的两处，设法测得它们间作用力大小为F；再将小球C与小球A接触，并把小球C拿到很远处，此时小球A、B间作用力的大小将变为（　　） A．F B．F C．F D．2F 【答案】B 【解析】三个完全相同的金属小球A、B、C，金属小球A带一定量的电荷Q，先将小球A、B接触，则电荷量平均分配，电荷量均为，放在相距适当距离的两处，作用力大小：F＝， 再将小球C与小球A接触，则电荷量再次平配，电荷量均为，并把小球C拿到很远处，此时小球A、B间作用力的大小：F'＝＝，故B正确，ACD错误。 故选：B。 3．如图所示，两个分别用长13cm的轻质绝缘细线悬挂于同一点的相同小球（可看作质点），带有同种等量电荷。由于静电力F的作用，它们之间的距离为10cm，已知每个小球的质量为0.6×10﹣3kg，静电力常量k＝9.0×109N m2/C2，则（　　） A．两球必均带正电荷 B．两球必均带负电荷 C．小球带的电荷量可能为+×10﹣7C D．小球带的电荷量可能为×10﹣7C 【答案】C 【解析】AB．由电荷间的相互作用规律可知，只要两球带同种电荷，两球间就是相互排斥的，所以两球可能均带正电荷，也可能均带负电荷；故AB错误； CD．由题意可知两球的质量相等，所以小球静止时，两边细线与竖直方向的夹角相等，设小球平衡时细线与竖直方向的夹角为α，根据几何关系可得，以其中一个小球为对象受力分析，如图所示： 设两小球带电荷量的大小为q，根据库仑定律有：（由题意有r＝10cm＝0.1m） 根据平衡条件有：F＝mgtanα 联立以上各式并代入数据可得，由于两小球可能均带正电，也可能均带负电，故两小球带电荷量可能均为+，也可能均为，故C正确，D错误。 故选：C。 4．如图所示，两个带有同种电荷的小球A、B，其质量分别为m1、m2，用两根绝缘细线悬挂于O点，静止时小球处于同一水平面上，细线与竖直方向的夹角分别为α和β，下列说法正确的（　　） A．若m1＜m2，则α＞β B．若m1＞m2，则α＞β C．若m1＝m2，则α＞β D．若m1＜m2，则α＜β 【答案】A 【解析】对m1、m2球受力分析，如图所示： 根据共点力平衡和几何关系得： G1＝m1g＝Fcotα G2＝m2g＝F'cotβ 由于 F＝F' 当m1＞m2，则α＜β 当m1＝m2，则α＝β 当m1＜m2时，则α＞β，故A正确，BCD错误。 故选：A。 5．真空中带电荷量分别为+3Q和﹣5Q的两个相同的金属小球，相距一定距离时， ... ...